| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 热电基本理论 | 第14-20页 |
| 1.1.1 热电效应 | 第14-15页 |
| 1.1.2 热电器件 | 第15-18页 |
| 1.1.3 热电输运特性 | 第18-20页 |
| 1.2 (Bi,Sb)_2(Te,Se)_3合金的基本性质 | 第20-28页 |
| 1.2.1 晶体结构与化学键模型 | 第21-23页 |
| 1.2.2 合金的能带结构模型 | 第23-25页 |
| 1.2.3 晶体的点缺陷模型 | 第25-26页 |
| 1.2.4 块体材料的性能各向异性 | 第26-28页 |
| 1.3 (Bi,Sb)_2(Te,Se)_3合金的性能优化 | 第28-39页 |
| 1.3.1 载流子工程(Carrier Engineering) | 第29-30页 |
| 1.3.2 声子工程(Phonon Engineering) | 第30-35页 |
| 1.3.3 织构工程(Texture Engineering) | 第35-37页 |
| 1.3.4 能带工程(Band Engineering) | 第37-39页 |
| 1.4 本文研究内容和思路 | 第39-41页 |
| 第二章 实验设备与方法 | 第41-47页 |
| 2.1 实验材料和设备 | 第41-42页 |
| 2.1.1 原料 | 第41页 |
| 2.1.2 仪器 | 第41-42页 |
| 2.2 材料的制备流程 | 第42-43页 |
| 2.3 材料的物性表征 | 第43-44页 |
| 2.3.1 物相结构分析 | 第43页 |
| 2.3.2 织构强度表征 | 第43页 |
| 2.3.3 微观形貌观察 | 第43-44页 |
| 2.3.4 实际成分测定 | 第44页 |
| 2.3.5 差示扫描量热分析 | 第44页 |
| 2.4 材料的性能表征 | 第44-47页 |
| 2.4.1 霍尔系数测试 | 第44-45页 |
| 2.4.2 电学性能测试 | 第45页 |
| 2.4.3 热导率测试 | 第45-47页 |
| 第三章 n型Bi_2Te_(3-x)Se_x合金的热变形诱导多尺度效应 | 第47-71页 |
| 3.1 热变形诱导的多尺度微观效应改善n型热压合金的热电性能 | 第47-56页 |
| 3.1.1 织构演化与微观结构观察 | 第48-50页 |
| 3.1.2 类施主效应与电传输性能 | 第50-53页 |
| 3.1.3 热导率与无量纲热电优值 | 第53-56页 |
| 3.2 热变形诱导的多尺度微观结构改善n型区熔铸锭的热电性能 | 第56-70页 |
| 3.2.1 微观结构的演化 | 第57-60页 |
| 3.2.2 电传输性能与点缺陷变化 | 第60-63页 |
| 3.2.3 热导率与宽波长声子散射 | 第63-69页 |
| 3.2.4 无量纲热电优值zT | 第69-70页 |
| 3.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 (Bi,Sb)_2(Te,Se)_3合金的原子级点缺陷工程 | 第71-101页 |
| 4.1 本征点缺陷的变化规律 | 第72-77页 |
| 4.1.1 点缺陷随合金成分的变化规律 | 第72-75页 |
| 4.1.2 点缺陷随制备工艺的变化规律 | 第75-77页 |
| 4.2 本征点缺陷对热电性能的影响机制 | 第77-80页 |
| 4.2.1 优化电功率因子 | 第77-78页 |
| 4.2.2 降低晶格热导率 | 第78-80页 |
| 4.3 n型Bi_2Te_(3-x)Se_x体系的原子级本征点缺陷工程 | 第80-88页 |
| 4.3.1 点缺陷与载流子浓度 | 第80-82页 |
| 4.3.2 电传输性能 | 第82-85页 |
| 4.3.3 热传输性能 | 第85-86页 |
| 4.3.4 无量纲热电优值 | 第86-87页 |
| 4.3.5 多次变形与热电性能 | 第87-88页 |
| 4.4 p型Bi_(2-x)Sb_xTe_3体系的原子级本征点缺陷工程 | 第88-94页 |
| 4.4.1 点缺陷与载流子浓度 | 第88-90页 |
| 4.4.2 电传输性能 | 第90-92页 |
| 4.4.3 热传输性能与无量纲热电优值zr值 | 第92-94页 |
| 4.5 n型Bi_(2-x)Sb_xTe_3体系的原子级本征点缺陷工程 | 第94-100页 |
| 4.5.1 电传输性能 | 第94-97页 |
| 4.5.2 热传输性能 | 第97-99页 |
| 4.5.3 无量纲热电优值zT值 | 第99-100页 |
| 4.6 本章小结 | 第100-101页 |
| 第五章 (Bi,Sb)_2(Te,Se)_3合金的点缺陷形成环境及其热电性能调控 | 第101-121页 |
| 5.1 通过Bi_2Te_(2.3)Se_(0.7-x)调控点缺陷 | 第102-111页 |
| 5.1.1 点缺陷变化与载流子浓度 | 第102-106页 |
| 5.1.2 电传输性能 | 第106-109页 |
| 5.1.3 热传输性能与无量纲热电优值 | 第109-111页 |
| 5.2 通过Bi_2Te_(2.3-y)Se_(0.7)及Bi_(2+z)Te_(2.3)Se_(0.7)调控点缺陷 | 第111-114页 |
| 5.2.1 Te欠量和Bi过量对热电性能的影响机制 | 第111-113页 |
| 5.2.2 Se欠量,Te欠量和Bi过量对反位缺陷的影响能力比较 | 第113-114页 |
| 5.3 通过点缺陷生长环境调控其他Bi_2Te_(3-x)Se_x合金的点缺陷 | 第114-117页 |
| 5.4 根据点缺陷变化规律选择多次热变形工艺 | 第117-119页 |
| 5.5 本章小结 | 第119-121页 |
| 第六章 (Bi,Sb)_2(Te,Se)_3材料的性能峰值温度调控 | 第121-141页 |
| 6.1 抑制本征导电的两种机制 | 第121-122页 |
| 6.2 In-Ag共掺制备适用于中温发电应用的p型Sb_2Te_3基合金 | 第122-133页 |
| 6.2.1 反位缺陷的抑制与赛贝克系数的增强 | 第123-126页 |
| 6.2.2 增大的带隙与减小的空穴浓度之间的平衡 | 第126-127页 |
| 6.2.3 载流子迁移率与电导率 | 第127-129页 |
| 6.2.4 晶格热导率与无量纲热电优值 | 第129-131页 |
| 6.2.5 Ag掺杂与zT值的进一步提高 | 第131-133页 |
| 6.3 In合金化制备适用于中温发电应用的n型Bi_2Se_3基合金 | 第133-139页 |
| 6.3.1 少数反位缺陷的抑制 | 第134-136页 |
| 6.3.2 热电性能 | 第136-139页 |
| 6.4 本章小结 | 第139-141页 |
| 第七章 结论与展望 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-161页 |
| 致谢 | 第161-163页 |
| 个人简历 | 第163-165页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第165-166页 |
